美国战后自行高炮发展史

部分原文已刊登于兵器201912上，此次为完整版。

前文：

美国牵引式高炮发展简史（二战及之前时期）

美国牵引式高炮发展简史（战后部分）-M51 75mm高炮和轻型防空系统（LADS）

1 前言

2 轻型坦克底盘的防空战车——M42清道夫和M41、M551底盘的计划防空战车

3 M113底盘的防空战车——T249民团团员和M163火神

4 师属防空系统计划（DIVAD）的发展和教训——M247的故事、教训与误解、谬论

5 美国战后自行高炮的编制与使用——80-90年代近距离防空炮兵营编制与防御预案

6 战史——约克中士的个人故事与M42清道夫和M163火神自行高炮的服役经历

7 总结简述——大多数情况下面对的不仅仅是技术难关，还有愚蠢的傲慢和残忍的偏见。而解决这些问题，比解决技术问题难多了。

8 附录：M51牵引式高炮与防空战车（M113与XM1108底盘）－自行导弹系统

前言

需求、技术和威胁，是武器系统发展过程中相互促进、相互制约的三个因素。威胁激发需求，需求牵引技术，技术进步满足需求，有了必要的武器则能有效地对抗威胁或消除威胁。技术的不成熟或滞后也会导致需求短期内难以实现。传统的武器系统是根据未来战场态势，很刚性地定义武器的属性和指标，这一做法会使武器系统的发展建立在不成熟的技术基础上，具有非确定性。若以现有的武器、成熟的技术和当前的战场态势为基础，寻求武器、技术和战场内在的发展潜力，武器系统的发展则有了比较可靠的现实依据。当观念、技术和威胁发生变化时，系统能够根据需求进化，这一方式能够解决需求的牵引作用和技术的拖后作用之间的矛盾。战后美国现代防空战车，尤其是自行高射炮就很好的体现出了需求、技术和威胁在武器系统发展过程中清晰而又复杂的作用。

广为人知的是，二战中美国人利用半履带装甲车底盘研制了防空战车，其中主力就是二战中美军及盟军部队装备的主力防空战车：M16四联装12.7毫米自行高射机枪和M15组合火力37毫米自行高炮。两者性能优秀，皮实可靠，一直服役至50年代爆发的朝鲜战争。实际上美国人也一直没有放弃研发一款全履带底盘的自行防空车辆，随后研发并生产了以M24轻型坦克为底盘，搭载博福斯40毫米高射炮的M19双联装40毫米自行高炮（1944年8月量产，产量为285辆）。

然而这似乎带来一种错觉，即美军由于自己极大的空中优势就对防空战车和野战防空并不上心，而所谓“美国人在坦克设计上并无天分”甚至于“美国人压根不会设计坦克”的某种论调更是让这种感觉变得很合情合理。实际上美军在二战前及二战期间对防空战车（当时即为自行化高射炮和多联装高射机枪）也颇为重视。20世纪30到40年代，美国实验过的自行防空武器系统就有双联装、四联装、六联装12.7毫米机枪，双联装、四联装与六联装厄利孔20毫米米机关炮，M1A2型37毫米射高炮及其多管枪炮组合火力系统（一门37毫米射高炮加上两挺12.7毫米机枪）、单装与双联装博福斯40毫米高射炮及其衍生出的多管枪炮组合火力系统，T22型75毫米自动装填高炮，M1型90毫米高炮；底盘则有M2、M3、M5半履带装甲车、M3/M5轻型坦克、M24轻型坦克、M3/M4中型坦克，基本涉及所有半履带和轻型中型全履带军用车辆。虽然大部分防空战车由于技术不达标、盟军的空中优势及二战结束而仅停留在原型车阶段，但美军对防空战车的重视程度可见一斑。战后，在40到50年代核武器时代不断缩减的陆军军费开支和60到70年代的越战泥潭和导弹万能论中，美国依然没有放松对防空战车、包括自行高炮的试验与研究，本文即尽力对此进行细节梳理和描述。由于篇幅原因，本文主要涉及上世纪50年代至今的美国履带底盘的自行高炮系统发展，自行导弹系统和弹炮合一系统则另文再述。

轻型坦克底盘的防空战车——M42清道夫和M41、M551底盘的计划车

第二次世界大战接近尾声时，.60口径（15.2毫米）机枪正在作为航空武器开发中。1948年6月24日，OCM 32262发起了一个项目，将集成安装多挺该机枪作为短距离防空武器。该武器为雷达控制，安装四挺T17E5 .60口径机枪，昵称为Stinger（可译为刺針或毒刺，注意不要和后来的毒刺防空导弹混淆）。T41轻型坦克作为最适合的底盘，可为Stinger提供自行式底盘。随后军方在底特律阿森纳召开了一次会议，以确定对T41型轻型坦克底盘进行必要修改以满足Stinger的安装需要。1950年3月16日，OCM 33209将新车命名为T100 多管.60口径自行火炮。由于其最易获得，底特律阿森纳的137辆测试中的轻型坦克中的一辆底盘被重新加工，用于试做T100。该底盘于1951年9月17日被运往位于纽约长岛的斯佩里陀螺仪公司，用于安装炮塔和火控系统。

搭载三人车组后，T100的战斗全重达22吨。安装四挺T17E5 .60口径（15.2毫米）机枪的无装甲炮塔可360度旋转，俯仰角为- 10到+ 90度。车上总共有4000发.60口径机枪弹药。

遗憾的是，.60口径（15.2毫米）机枪本身既是主要问题。其在开发计划中出现多次失败，并未提供可靠的性能。军方的兴趣也转向使用更大口径的防空武器，因此T100方案被终止。

1951年8月30日，OCM 33869授权设计和开发一种新型自行式防空武器，雷达火控单元则相对独立。其被分别命名为T141双联装40毫米自行火炮（临时车辆），T141E1双联装40毫米自行火炮（最终车辆）和T53 40毫米火控搭载车。然而由于复杂性以及开发所需的时间和成本，OCM 34340于1952年5月9日取消了T141E1自行火炮和T53火控搭载车。

与此同时，T141的工作则进展迅速。1951年8月克利夫兰坦克工厂的凯迪拉克汽车部分交付第一辆样车。显然，该项目在正式的兵器委员会行动之前就顺利进行了。ACF工业公司也进入生产计划，并于1952年4月交付了他们的第一批T141。与早期的轻型坦克生产一样，人们在测试中发现该车需要进行大量改进。

T141的整体配置与轻型坦克类似。驾驶室位于车体前部，有一扇舱门与两顶舱盖。火炮炮座位于车体中心，可使用自动和手动操作360度旋转。自动操作时俯仰范围为- 3到+ 85度，手动时则为-5至+87度。发动机舱位于车体后部，大陆AOS-895-3发动机通过艾里逊CD-500-3变速箱驱动后置的主动轮。

最初，辅助发电机没有设配置消音器，其排气通过车体顶板上的排气导流板排出。随后工具装载架的前部安装了一个小型消音器。再之后有安装了一个扩大到工具存放架后部的大型消音器。早期没有辅助发电机消音器的车辆也随后进行了改装。

在早期的T141上，驾驶员和车长的舱口之间的车体顶盖被分开，以形成前部和后部的高架门。这些门可以随着舱口一起打开，以形成一条畅通的路径，可以将弹药从车体装载架上传递到炮座上。在后来的车辆上，顶棚门被消除，取而代之的是焊接在两个舱口之间的钢板。此外，在轻型坦克的生产计划中引入的改进也同样适用于T141。

T141上实验安装的雷达火控系统

T141的车组人数为6人。驾驶员和车长分别位于车体前部的左右，车长同时还要负责操作电台。车上的高射炮班为4人，分别是炮手、瞄准手和两个装填手。火炮的左侧和右侧为炮手和瞄准手提供了座椅。折叠座椅安装在装弹机安装座的后部。早期车型上，M2A1 40毫米自动高炮配备了锥形消焰器。后来这些锥形消焰器被叉状消焰器所取代。随后每个消焰器中都增加了加强环。虽然拥有雷达火控的T141E1和T53火控搭载车在开发之前就被取消，但是在T141上实验安装了雷达火控系统。

1953年10月22日，OCM 35012将T141定型为M42型双联装40毫米自行高炮。同时将M19A1双联装40毫米自行高炮重新分类为有限服役。M42这款新车被广泛地称为清道夫（Duster）。其最高射速240发／分钟(双管)，最大射程9.475千米，有效射程4千米，最大射高5千米，有效射高约3千米，火控设备采用光学瞄准具和计算瞄准具，配用曳光榴弹和曳光穿甲弹。随着后期引进的燃油喷射型AOSI-895-5发动机，该车又被重新分类为M42A1，M42则转为有限服役。

M42型双联装40毫米自行高炮配用的M38型计算瞄准具是美国的第一代自行高炮火控系统。M38型计算瞄准具主要由机械模拟计算机和光学瞄准具构成。计算机根据人工装定的目标距离、航速和航向求取射击提前量。计算时不考虑任何修正量。M42型自行高炮带有动力装置, 炮可用动力传动或用手摇控制火炮的瞄准, 火控系统也可采取半自动跟踪的工作方式。如果M38型计算瞄准具发生故障, 炮手还可使用备用的环形瞄准具控制火炮对空射击。

M42的具体射击步骤为：炮长（1）指定目标，估算目标速度、飞行方向以及俯冲或爬升角度（2），并将这些数据输入到M38计算瞄准器（8）中。炮手（3）与动力驱动机构接合旋转炮架和操作双联装40毫米炮的俯仰（4），直到目标出现在M24C反射式瞄准器（5）的十字线中心。瞄准器根据目标速度和飞行方向自动计算提前角（6）；基于火炮仰角自动设置仰角。稳定跟踪目标后，炮手报告“开（ON）”。在收到报告“开”并确定目标在射击范围内后，炮长即可下令“射击（FIRE）”。炮手开始射击并持续射击，火炮由装填手装弹，直到目标被摧毁或炮长下达“停止射击”命令。

正常的射击模式是使用M38计算瞄准器的动力操作模式。另一种操作模式是手动。在手动模式中，通过手动操作的曲柄控制炮座和双联装火炮的俯仰和旋转。当在手动模式下操作时，速度环瞄准器（8）用于火控。

M42的具体射击步骤图解

ACF工业的M42生产一直持续到1953年12月，在克利夫兰坦克工厂的生产则持续到1956年6月。虽然M42在1969年开始被M163“火神”防空系统所取代，但在越南仍作为地面武器而继续服役。同时它还继续在国民警卫队和盟国部队服役。在此期间，它也有众多改进方案。1982年，M42搭载NAPCO（耐普克）动力包安装进行了实验，凯迪拉克盖德公司的炮控制系统也在福斯堡接受了评估。台湾使用的40毫米高炮配有32发的圆形弹匣，一部分M42还重新装备了两枚TOW导弹。在意大利，Breda Meccanica Bresciana开发了一种全新的全封闭式双人炮塔，由9毫米到16毫米厚的钢板焊接而成。这种炮塔装备一种新型L/70 40毫米单管高炮，射击速度为每分钟450发。该炮弹夹中共有90枚待发弹，也可选择雷达火控系统。

意大利Breda Meccanica Bresciana开发的一种全新的全封闭式双人炮塔

与轻型坦克一样，许多可能替代当时服役中的防空车辆概念研究也正在进行中。该咨询II会议对新型自行防空武器提出了三点建议。其中一个旨在取代T141，在拟议的新型轻型坦克的底盘上安装了相同的双联装40毫米自行高炮。另外两个均安装75毫米火炮T83E1 Skysweeper。其中一个将Skysweeper安装在履带底盘的拖车上，由牵引车牵引。另一个将T83E1安装在76毫米 T41E1自行火炮的底盘上（即M18地狱猫的底盘）。

M51 Skysweeper (Gun, M51, Antiaircraft or Gun automatic, 75-mm T83E6, and E7, recoil mechanism, and loader rammer)

在咨询IQ会议上，人们提出了五种自行式防空车辆。其中两个用于替代M42型双联装40毫米自行高炮，另有三个被提议接替M16A1型多管.50口径机枪搭载车。其中一个M42替换方案是在一个轮式底盘上安装了双联装40毫米高炮，另一个在轻型履带式底盘上安装两门雷达控制的T37E2型37毫米火炮。半履带M16A1的替代案中一个建议是使用1/4吨卡车组件的轮式底盘上安装M45四联装.50口径机枪，另一个在改装的Ontos底盘上安装四挺.50口径机枪。第三个M16A1替代案是在改装厚的Ontos底盘上安装一个T171型6联装20毫米火炮。

轻型履带式底盘上安装两门雷达控制的T37E2型37毫米火炮的防空战车方案

咨询IV会议提出了七项自行式防空车辆方案。三个用于替换M42型双联装40毫米自行高炮，四个意图替代M16A1。其中两个M42替换案使用了70毫米火箭加速炮，发射速度为每分钟650发。两者中一个安装在轮式底盘上，另一个安装在轻型履带式装甲车上。第三个M42替换案配备了两门30毫米自动炮和两挺.50口径机枪，同轴安装在轻型履带式装甲底盘上。一个M16A1替换案则将四挺.50口径机枪安装在八轮底盘上，底盘的前后部用旋转框架结构连接。另外两个建议则是装甲履带式底盘上搭载四或六挺.50口径机枪。第四个设想是在轻型履带式装甲车上搭载T171E1型6联装20毫米炮塔。

除了M41轻型坦克底盘的防空战车外，生产型M551谢里登轻型坦克的底盘也被提议改装为高射速火力武器系统，装备两门25毫米机关炮。这两门机关炮安装在一个新炮塔上，可以应对地面和空中目标。双联装机关炮的射速为每分钟520-570发，车内配备1500发25毫米弹药，有三名车组成员驾驶与操纵。高射速火力武器系统的预计战斗重量为33548磅，其也具备空投和两栖能力，性能与标准型谢里登相当。

另一种提议的防空武器是前线防空车辆。它在生产型谢里登底盘上安装一个新型双人炮塔，装备一门20毫米M61型火神式多管航空机炮。该车计划搭载11000发20毫米弹药。M61型火神炮的射度较高，为每分钟6000发。火控设备包括M20型瞄准和测距雷达，估计战斗重量为34338磅，该车既可以空投也具备两栖能力，预计其性能与标准型谢里登相同。

谢里登底盘的防空战车方案，左侧方案装备两门25毫米机关炮，右侧则使用M61型火神式多管航空机炮。

同时还有另一款用于前线防空的轻型车辆，其底盘经过重新设计且同样使用新炮塔。该车仍使用谢里登的部件，但动力和传动装置的位置有明显差别。发动机和传动装置安装在车体右前部，驾驶员则移至车体左前部，主动轮也前置。这使得车体可以较为自由的布置武器系统和炮组成员。M61型20毫米多管机关炮安装在一个新型敞开式炮塔内，由一名车组成员操纵。雷达操作员则位于车体后部的右侧。车内共搭载11000发20毫米弹药，装载空间位于炮塔和车体后部左侧。该车战斗全重估计是30488磅，同时具备空投能力和两栖能力。这个重新设计的底盘也可以搭载MIM-46拳击手(Mauler)防空导弹系统（MIM-46拳击手(Mauler)的介绍可见附录）。